Czujnik TPMS nakręcany na wentyl wygląda niegroźnie. Kilkanaście milimetrów wysokości, kilka gramów masy, montaż bez zdejmowania koła. Problem zaczyna się wtedy, gdy taki „kapturek” trafia na długi, gumowy wentyl i motocykl jedzie 120–140 km/h. Masa czujnika pozostaje ta sama, ale obciążenie działające na wentyl rośnie wraz z kwadratem prędkości.
Zewnętrzny TPMS Bluetooth ma przy tym kilka mocnych zalet. Nie trzeba rozbierać koła, baterię można wymienić samemu, a aplikacja pokazuje ciśnienie jeszcze przed wyjazdem. Dobry system potrafi też szybko wychwycić powolny ubytek powietrza. Trzeba tylko oddzielić dwie rzeczy: użyteczność samego pomiaru od mechanicznego sensu montowania czujnika na konkretnym zaworze. Najdroższy TPMS nie naprawi źle dobranego wentyla.
Kilka gramów na wentylu przestaje być drobiazgiem po rozpędzeniu koła
Dla punktu odniesienia: czujnik FOBO Bike 2 z baterią waży 7,6 g, ma około 20,2 mm średnicy i 13,8 mm wysokości. To niewiele w dłoni. Na obracającym się kole sytuacja wygląda inaczej.
Przyjmijmy koło, na którym środek czujnika znajduje się około 0,30 m od osi. Dla masy 7,6 g siła związana z ruchem obrotowym ma w przybliżeniu:
- przy 50 km/h – 4,9 N, czyli wartość odpowiadającą ciężarowi około 0,5 kg,
- przy 100 km/h – 19,5 N, około 2 kg,
- przy 140 km/h – 38,3 N, około 3,9 kg,
- przy 200 km/h – 78,2 N, prawie 8 kg.
Nie oznacza to oczywiście, że ktoś wiesza osiem kilogramów na wentylu. Kierunek obciążenia i sposób jego przenoszenia są inne. Pokazuje jednak skalę problemu. Kilka gramów umieszczonych daleko od osi koła generuje przy dużej prędkości dziesiątki niutonów siły.
W metalowym, skręcanym wentylu obciążenie przejmuje sztywny korpus osadzony w feldze. Zwykły gumowy zawór typu snap-in pracuje inaczej: metalowa tuleja jest otoczona elastomerem, a cały trzpień może się uginać. Dochodzą drgania koła, nierówności nawierzchni i ruch czujnika. Szczególnie niekorzystny jest długi lub już zestarzały gumowy wentyl, bo czujnik znajduje się dalej od miejsca jego osadzenia i zwiększa moment zginający.
W praktyce przed montażem należy złapać gumowy wentyl palcami tuż przy końcówce i odchylić go na boki. Jeśli przy podstawie pojawiają się spękania, guma jest twarda, powierzchnia ma wybrzuszenia albo nie wiadomo, ile sezonów zawór przepracował, montowanie na nim TPMS jest złym pomysłem. Nie ma sensu robić eksperymentu za cenę potencjalnie gwałtownej utraty ciśnienia.
Jest tu jeszcze jedna pułapka. Sam wentyl może mieć wysoką deklarowaną prędkość pracy. Przykładowy motocyklowy TR412S o średnicy osadzenia 11,3 mm jest oferowany z maksymalnym ciśnieniem 4,5 bar i zastosowaniem do 210 km/h. Taka wartość dotyczy jednak konkretnego zaworu w przewidzianej przez producenta konfiguracji. Nie należy automatycznie zakładać, że jego dopuszczalna prędkość pozostaje taka sama po dokręceniu dodatkowego czujnika na końcu.
Widać to również w instrukcjach producentów TPMS. Garmin dla swojego motocyklowego czujnika zewnętrznego wskazuje metalowe wentyle jako wymagane. FOBO dopuszcza możliwość eksploatacji na gumowym zaworze, ale zdecydowanie rekomenduje zawory metalowe i ostrzega przed skutkami uszkodzenia gumowego wentyla.
Jest jeszcze luz względem zacisku hamulcowego, felgi i innych elementów. Czujnik nie może przechodzić „na kartkę papieru”. FOBO podaje dla swojego rozwiązania co najmniej około 10 mm luzu przy zaworze gumowym i 3 mm przy metalowym. Większy zapas dla gumy nie jest przypadkiem — zawór może się odkształcać.
Po zamontowaniu czujnika trzeba więc:
- zakręcić kołem ręcznie i obserwować przejście czujnika obok zacisku,
- sprawdzić luz w kilku pozycjach koła,
- przy gumowym wentylu delikatnie odchylić go w kierunku najbliższej przeszkody,
- po pierwszej jeździe ponownie obejrzeć podstawę zaworu,
- przy pojawieniu się drgań kierownicy lub koła sprawdzić wyważenie.
Sama masa 7–10 g nie musi automatycznie powodować wyczuwalnego niewyważenia, ale znajduje się blisko obwodu koła. Jeżeli koło było wcześniej wyważone bardzo dokładnie, a po montażu TPMS przy określonej prędkości pojawiła się nowa wibracja, nie szukałbym problemu najpierw w zawieszeniu. Zacząłbym od ponownego wyważenia koła z zamontowanym czujnikiem.
Gumowy czy metalowy: decyzję podejmuj przed montażem czujnika
Przy zewnętrznym TPMS w motocyklu metalowy wentyl skręcany jest rozsądniejszym punktem wyjścia. Szczególnie gdy motocykl regularnie jeździ drogami szybkiego ruchu, czujnik ma pozostawać na kole przez cały sezon albo aktualne gumowe zawory mają nieznany wiek.
Nie wystarczy jednak kupić pierwszego metalowego wentyla oznaczonego jako „motocyklowy”. Trzeba ustalić:
- średnicę otworu w feldze – często spotyka się 11,3 mm, ale istnieją również inne rozwiązania,
- grubość i kształt miejsca osadzenia,
- czy producent zaworu dopuszcza konkretną felgę,
- długość trzpienia,
- kąt wyjścia,
- miejsce na nakrętkę i podkładkę od wewnętrznej strony,
- odległość TPMS od zacisku hamulcowego.
Kątowy zawór 90° jest wygodny przy pompowaniu, lecz po dołożeniu zewnętrznego czujnika może tworzyć dłuższą dźwignię niż krótki wentyl prosty. Nie wybierałbym więc kątowego zaworu wyłącznie dlatego, że łatwiej podpiąć do niego kompresor.
Bardzo praktycznym rozwiązaniem jest T-valve, czyli metalowy zawór z oddzielnym portem do pompowania. Czujnik pozostaje przykręcony, a ciśnienie można skorygować drugim przyłączem. To eliminuje jedną z najbardziej irytujących cech zewnętrznego TPMS: przy zwykłym zaworze przed każdym dopompowaniem trzeba odkręcić czujnik, a jeśli zastosowano nakrętkę antykradzieżową, również sięgnąć po mały kluczyk.
Sam metalowy zawór nie jest drogim elementem. Proste skręcane wersje 11,3 mm kosztują w Polsce od kilku do kilkudziesięciu złotych. Większym kosztem jest robocizna, jeśli trzeba odsunąć stopkę opony, ponownie uszczelnić i wyważyć koło. W serwisach motocyklowych wymiana wentyla z wyważeniem to zwykle około 45–85 zł za koło, a przy trudnym demontażu motocykla rachunek może wzrosnąć.
Dlatego najlepiej wykonać zmianę zaworów przy najbliższej wymianie opon. Wtedy dostęp do felgi i tak jest otwarty, a koszt samej operacji jest niewielki. Jeśli jednak na obecnym gumowym wentylu wisi już ciężki czujnik, nie odkładałbym sprawy przez kolejne 8–10 tys. km tylko po to, aby „doczekać opony”.
Ważny jest też sposób montażu samego sensora. Zewnętrzny czujnik musi nacisnąć wkład zaworu Schradera, dlatego podczas dokręcania przez chwilę może być słychać uchodzące powietrze. Po dociśnięciu uszczelki układ powinien stać się szczelny. Jeśli nadal syczy, problemem może być:
- zabrudzone gniazdo,
- uszkodzony O-ring w czujniku,
- poluzowany wkład zaworu,
- uszkodzony gwint,
- źle dobrany zawór,
- zbyt mocne dokręcenie czujnika.
Tu mocniej nie znaczy lepiej. Czujnik dokręca się ręką do pewnego kontaktu uszczelnienia. Kluczem obsługuje się ewentualną kontrę antykradzieżową zgodnie z instrukcją, a nie plastikowy korpus sensora. Po montażu dobrze jest nanieść wodę z odrobiną detergentu na połączenie i obserwować, czy nie rośnie bańka.
Koszt samego systemu też warto zestawić z jego ograniczeniami. Proste zestawy Bluetooth z dwoma czujnikami są obecnie dostępne w Polsce w okolicach 200–215 zł. Bardziej rozpoznawalny FOBO Bike 2 kosztuje u producenta 99 USD, a w polskich kanałach importowych można spotkać ceny przekraczające 500 zł. W FOBO bateria CR1632 jest wymienna i producent deklaruje do około roku pracy. To wygodniejsze niż zamknięty czujnik jednorazowy, ale oznacza kolejny punkt obsługi.
Temperatura z czujnika na wentylu: dobra do trendu, zła jako termometr opony
Temperatura pokazywana przez zewnętrzny TPMS bywa interpretowana zbyt dosłownie. Czujnik przykręcony na wentylu nie mierzy temperatury bieżnika ani temperatury karkasu opony. Nie jest więc zamiennikiem pirometru używanego na torze ani wewnętrznego czujnika umieszczonego w kole.
Mierzy temperaturę w obrębie własnej obudowy i powietrza komunikującego się przez zawór z wnętrzem opony. Na wskazanie wpływa więc nie tylko to, co dzieje się z oponą, ale również:
- temperatura otoczenia,
- przepływ powietrza wokół czujnika,
- nagrzanie felgi,
- bliskość tarczy i zacisku hamulcowego,
- przewodzenie ciepła przez metalowy lub gumowy zawór,
- czas jazdy,
- bezpośrednie słońce podczas postoju.
Z tego powodu 37°C na zewnętrznym TPMS nie oznacza, że bieżnik ma 37°C. Różnica może być istotna. Jeszcze większy błąd powstaje wtedy, gdy ktoś porównuje temperaturę przedniej i tylnej opony co do jednego stopnia i na tej podstawie próbuje oceniać przyczepność.
Pomiar nadal ma sens. Tyle że jako wskaźnik trendu i kontekst dla ciśnienia.
Powietrze w oponie nagrzewa się podczas jazdy, więc rośnie również ciśnienie. W uproszczeniu można to pokazać równaniem gazu doskonałego. Załóżmy dla przykładu oponę mającą 2,5 bar ciśnienia względnego przy 20°C. Po dodaniu ciśnienia atmosferycznego otrzymujemy około 3,5 bar absolutnego. Jeżeli cała objętość gazu wzrosłaby równomiernie do 50°C i objętość pozostała bez zmian, wynik wyniósłby około 2,86 bar ciśnienia względnego. Sam wzrost temperatury dałby więc około 0,36 bar.
Prawdziwa opona nie jest sztywnym zbiornikiem laboratoryjnym, temperatura wewnątrz nie jest idealnie jednorodna, dlatego tego obliczenia nie należy traktować jako tabeli korekcyjnej. Dobrze pokazuje natomiast, dlaczego nie należy spuszczać powietrza z rozgrzanej opony tylko dlatego, że po godzinie jazdy TPMS pokazuje więcej niż wartość „na zimno” z instrukcji motocykla.
Ciśnienie bazowe ustala się na zimnych oponach zgodnie z danymi producenta motocykla lub opon dla danego zastosowania. TPMS ma potem pilnować zmian.
W praktyce zwracam uwagę przede wszystkim na trzy sytuacje:
- ciśnienie spada podczas jazdy, zamiast typowo rosnąć wraz z nagrzewaniem – trzeba szukać nieszczelności;
- temperatura lub ciśnienie jednego koła zaczynają zachowywać się zupełnie inaczej niż zwykle na tej samej trasie – to sygnał do kontroli, nie gotowa diagnoza;
- po nocnym postoju jedna opona regularnie traci np. 0,1–0,2 bar względem drugiej – warto sprawdzić zawór, stopkę, felgę i samo ogumienie.
Największa zaleta zewnętrznego TPMS nie polega więc na tym, że poda kierowcy laboratoryjnie dokładną temperaturę gumy. Chodzi o to, że szybciej zauważy zmianę ciśnienia, której kierowca nie czuje jeszcze na kierownicy. Zwłaszcza tylna opona potrafi długo maskować powolny ubytek.
Trzeba jednocześnie zaakceptować niedogodności wersji Bluetooth. Telefon musi działać, aplikacja potrzebuje odpowiednich uprawnień, a agresywne oszczędzanie baterii w Androidzie potrafi ograniczyć jej pracę w tle. W trasie wygodniejsze są systemy przekazujące alarm również do zegarka, zestawu słuchawkowego albo osobnego wyświetlacza. Sama liczba widoczna dopiero po ręcznym uruchomieniu aplikacji ma znacznie mniejszą wartość przy nagłym spadku ciśnienia.
FAQ: zewnętrzny TPMS w motocyklu
Czy można założyć zewnętrzny TPMS na nowy gumowy wentyl?
Technicznie niektóre systemy to dopuszczają, ale trzeba sprawdzić instrukcję konkretnego czujnika i zaworu. Do motocykla używanego z prędkościami autostradowymi wybrałbym krótki wentyl metalowy skręcany, zamiast opierać bezpieczeństwo na regularnym sprawdzaniu, czy guma nadal dobrze znosi dodatkową masę.
Czy czujnik 7–10 g naprawdę może uszkodzić wentyl?
Sama masa na postoju jest niewielka. Problemem jest obracające się koło. Przy 140 km/h czujnik o masie 7,6 g na promieniu 0,30 m odpowiada za około 38 N siły odśrodkowej. Szczególnie niekorzystne są długie, elastyczne i zestarzałe zawory.
Czy po montażu zewnętrznego TPMS trzeba wyważyć koło?
Nie zawsze pojawi się mierzalny problem, ale przy motocyklu jest to niedroga kontrola. Jeśli czujnik zostaje na kole na stałe albo po jego montażu pojawiły się wibracje, wyważenie wykonuje się z zamontowanym sensorem, czyli w konfiguracji używanej podczas jazdy.
Czy temperatura z TPMS nadaje się do oceny rozgrzania opony na torze?
Nie. Zewnętrzny sensor nie mierzy bezpośrednio bieżnika ani karkasu. Do pracy z temperaturą opony na torze używa się odpowiednich metod pomiarowych. Wskazanie TPMS jest przydatne głównie do obserwowania trendu i interpretacji zmian ciśnienia.
Co sprawdzić po zamontowaniu czujników?
Najpierw szczelność połączenia, potem luz względem zacisku i innych elementów, następnie stan podstawy wentyla. Po pierwszych kilkudziesięciu kilometrach warto zrobić oględziny ponownie. Jeżeli sensor siedzi na starym gumowym zaworze i nie znasz wieku zaworu, to właśnie ten błąd usunąłbym jako pierwszy: przed dalszą eksploatacją założyłbym odpowiednio dobrany, metalowy wentyl skręcany.
Więcej informacji na: https://odpalmoto.pl